彭 潔 郭懷中

（安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

中學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中會遇到各式各樣的問題，這些問題大多屬于結(jié)構(gòu)不良問題.目前，學(xué)校呈現(xiàn)給學(xué)生的問題仍然以結(jié)構(gòu)良好的問題為主，這就使得學(xué)校教育和社會實際相脫節(jié)，造成大部分學(xué)生面對實際情境中的問題時，經(jīng)常束手無策.隨著我國基礎(chǔ)教育課程改革的推進，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力在當(dāng)代教育中顯得越來越重要.

1 概念的界定

1.1 結(jié)構(gòu)不良問題及其特征

“問題”一詞被廣泛的運用于教學(xué)過程中，但是，“問題”在心理學(xué)領(lǐng)域卻有著不同的涵義.目前，心理學(xué)界對“問題”公認的定義為美國學(xué)者紐厄爾（Allen Newell）與西蒙（Herbert A.Simon）的界定，即“問題是這樣一種情境，個體想做某件事，但不能即刻知道做這件事所需采取的一系列行動.”［1］從認知心理學(xué)的角度，可以把問題分為結(jié)構(gòu)良好問題和結(jié)構(gòu)不良問題.結(jié)構(gòu)良好的問題，是指那些初始狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)及中間狀態(tài)都有明確規(guī)定的問題.結(jié)構(gòu)不良問題，它的成分是未知的、問題空間的結(jié)構(gòu)不明確.

根據(jù)戴維·喬納森（David H.Jonassen）論述，結(jié)構(gòu)不良問題的主要特征是：問題界定不清晰；目標(biāo)界定不明確；具有多種解決方法或根本不存在解決方法；具有多種評價解決方法的標(biāo)準(zhǔn)；可操作的變量很少；沒有可供參考的原型；不知道哪些概念、規(guī)則和原理對形成解決方案是必須的或者不知道如何組織它們；概念、規(guī)則、原理三者之間的關(guān)系在案例間的應(yīng)用不一致；對描述或預(yù)知大多數(shù)案例沒有一般性的規(guī)則；沒有明確的方法確定行動是否恰當(dāng)；需要學(xué)習(xí)者表達個人對問題的觀點或信念；需要學(xué)習(xí)者對問題做出評價，并說明理由.［2］

1.2 結(jié)構(gòu)不良問題的理論淵源

建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀認為知識是個體建構(gòu)出來的，是在已有的觀念和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的.新知識是學(xué)習(xí)者的新經(jīng)驗和已有的知識經(jīng)驗相互作用的結(jié)果.建構(gòu)主義教學(xué)觀，強調(diào)從教師的教轉(zhuǎn)移到學(xué)生的學(xué)，注重學(xué)生自身在學(xué)習(xí)中的作用.

喬納森（Jonassen）把知識的獲得分為3個階段，即初級知識的獲得、高級知識的獲得和專家知識的學(xué)習(xí)（見圖1所示）.初級知識的獲得階段所涉及的主要是結(jié)構(gòu)良好問題，其中包括大量的通過練習(xí)和反饋而熟練掌握知識的活動過程.高級知識的獲得階段，學(xué)習(xí)者開始涉及大量結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的問題，教學(xué)主要以對知識的理解為基礎(chǔ)，通過師徒式的引導(dǎo)而進行.專家知識的學(xué)習(xí)階段所涉及的問題，更加復(fù)雜和豐富，這時，學(xué)習(xí)者在已有的圖式間建立了豐富的聯(lián)系，因而可以靈活地對問題進行表征.［3］

圖1

2 結(jié)構(gòu)不良問題引入物理課堂的重要性

2.1 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

思維是人類的高級認知過程，生活中任何一個問題的解決都需要思維的參與.創(chuàng)造性思維是指以新異、獨創(chuàng)的方式解決問題的思維，是人類創(chuàng)造性活動的核心成分，也是現(xiàn)代學(xué)校教育應(yīng)該努力培養(yǎng)的一種思維.［4］結(jié)構(gòu)不良問題的空間結(jié)構(gòu)具有不確定性，它打破了結(jié)構(gòu)良好問題預(yù)先設(shè)定好的束縛，學(xué)生在思考的過程中通過頭腦風(fēng)暴的策略，想出各種不同的方法，從而激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維.

2.2 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

探究是指“探索研究”，即努力尋找答案、解決問題.我國《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一.”問題是探究的源泉，結(jié)構(gòu)良好的問題缺乏探究的可能性，而結(jié)構(gòu)不良問題由于自身的不確定性，可以引發(fā)學(xué)生探究的欲望，在探究活動中，“讓學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)工作者進行的相似的探究過程，主動獲取物理知識，領(lǐng)悟科學(xué)探究方法，發(fā)展科學(xué)探究能力，體驗科學(xué)探究的樂趣，養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神.”［5］

2.3 提高學(xué)生的問題解決能力

人的成長過程是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程，問題解決能力是衡量個體智慧和能力高低的指標(biāo)之一.目前，教育體制的改革逐步推進，越來越多的人開始注重書本知識與生活實際的聯(lián)系.傳統(tǒng)的教學(xué)活動呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)良好的問題，學(xué)生只要理解已知條件，掌握概念和定理，就能確定答案.而實際生活中的問題要復(fù)雜得多，并不能通過簡單的信息提取就能解決.結(jié)構(gòu)不良問題具有問題界定不清晰、目標(biāo)界定不明確、與真實生活情境相關(guān)等特征，在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)奶岢鲆恍┙Y(jié)構(gòu)不良問題，可以再無形中提高學(xué)生解決問題的能力，尤其是提高解決實際問題的能力.

3 結(jié)構(gòu)不良問題引入物理課堂的策略

3.1 引入生活素材

物理教學(xué)應(yīng)該貼近生活實際，使得學(xué)生能夠把物理知識運用于解決實際問題.但是，在引入實際問題時應(yīng)注意，不是所有的實際問題都是結(jié)構(gòu)不良問題，也不是所有的結(jié)構(gòu)不良問題都適合中學(xué)生解決，這就需要教師精心選擇結(jié)構(gòu)不良問題的切入口，適當(dāng)?shù)卮┎褰Y(jié)構(gòu)不良問題.

這里以滬科版8年級物理教科書第10章第1節(jié)中的“交流與討論”欄目為例.教師先通過講解杠桿平衡條件，然后把學(xué)生分組，就生產(chǎn)生活中的杠桿進行調(diào)查研究，寫出調(diào)查報告并在班上進行交流.在學(xué)生充分表達了自己的調(diào)查后，教師再對杠桿的分類做出總結(jié).把生活素材引入物理教學(xué)，符合“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，擴大了學(xué)生的視野，激發(fā)了學(xué)生的興趣.

3.2 轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)習(xí)題

傳統(tǒng)的習(xí)題與結(jié)構(gòu)不良問題是可以相互轉(zhuǎn)化的.在物理教學(xué)過程中引入結(jié)構(gòu)不良問題，并不等于完全拋棄習(xí)題教學(xué).教師可以對傳統(tǒng)習(xí)題進行改編，比如減少問題的初始條件，改變問題的目標(biāo)狀態(tài)，使問題的結(jié)構(gòu)變得模糊，此時的習(xí)題即轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)不良問題了.如果學(xué)生對于教師提出的結(jié)構(gòu)不良問題無法獨立解決，則教師又可以通過明確問題的結(jié)構(gòu)，把結(jié)構(gòu)不良問題改編成結(jié)構(gòu)良好的習(xí)題.

例如，滬科版9年級物理教科書第14章中的“本章練習(xí)題”第5題：居民樓的樓道里，夜間只是偶爾有人經(jīng)過，樓道燈總是亮著造成很大浪費.科研人員利用“光敏”材料制成“光控開關(guān)”，它的作用是天黑時自動閉合，天亮?xí)r自動斷開；利用“聲敏”材料制成“聲控開關(guān)”，它的作用是當(dāng)有人走動發(fā)出聲音時自動閉合，無人走動時自動斷開.在如圖2所示電路中，屬于這種樓道燈電路的是

圖2

這是一道典型的結(jié)構(gòu)良好的習(xí)題.學(xué)生憑借生活經(jīng)驗可知，樓道里的燈在天黑并且有聲音時燈才會發(fā)光.因此，教師可將此題改編為一道結(jié)構(gòu)不良問題，即給學(xué)生一個聲控開關(guān)和光控開關(guān)，讓他們?yōu)樽约杭业木用駱窃O(shè)計一個樓道燈電路.學(xué)生通過獨立的思考，可能設(shè)計出幾種不同的電路圖，這時教師及時地分析評價他們的設(shè)計，有針對性地引導(dǎo)學(xué)生掌握電路設(shè)計的方法.通過這種教學(xué)策略可以促進學(xué)生積極的思考，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力.

3.3 組織課堂探究實驗

在物理教學(xué)中，實驗是科學(xué)探究的重要方式之一，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑.探究實驗所要探究的問題往往是結(jié)構(gòu)不良問題，通過課堂實驗教學(xué)，發(fā)散學(xué)生的思維，同時也創(chuàng)造了“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)氛圍.教科書是知識的載體，教師應(yīng)該深度把握教材中實驗探究的內(nèi)容，挖掘適合學(xué)生探究的結(jié)構(gòu)不良問題，組織課堂探究實驗.

初中物理關(guān)于探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)的問題，是問題的初始條件和中間狀態(tài)不明確的結(jié)構(gòu)不良問題.如果教師直接告訴學(xué)生浮力的大小與物體所在液體的密度、物體排開液體的體積有關(guān)，這一知識點通過講授的方法并不能很快地被學(xué)生理解和掌握，繼而影響物理教學(xué)的效果.與此相反，在滬科版8年級物理教科書第9章第2節(jié)的“實驗探究欄目”中，把這一問題以實驗探究的形式加以呈現(xiàn)，讓學(xué)生大膽地提出猜想與假設(shè)，然后再通過實驗驗證，最終得出結(jié)論.學(xué)生在實驗探究的過程中，不僅可以領(lǐng)悟所學(xué)的物理知識，同時又能體驗到探究學(xué)習(xí)的樂趣.

4 結(jié)語

2011年教育部頒布的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出，要提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)探究的能力，讓學(xué)生學(xué)會用科學(xué)的知識和方法去分析問題和解決問題.與此相背離，傳統(tǒng)的教育是應(yīng)試教育，學(xué)校呈現(xiàn)給學(xué)生的問題幾乎是結(jié)構(gòu)良好的問題，這一教學(xué)模式培養(yǎng)出來的學(xué)生大部分是做題的機器，缺乏創(chuàng)造性思維、問題的解決能力以及科學(xué)創(chuàng)新意識，面對實際生活和工作中的結(jié)構(gòu)不良問題時不能靈活應(yīng)對.由此我們得出：在中學(xué)物理教學(xué)中，教師應(yīng)該適當(dāng)?shù)某尸F(xiàn)給學(xué)生一些結(jié)構(gòu)不良問題，培養(yǎng)學(xué)生解決結(jié)構(gòu)不良問題的能力.

1 陳琦，劉儒德.教育心理學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2011：281.

2 Jonassen D H.Instructional design models for wellstructured and ill-structured problem-solving learning outcomes［J］.Educational Technology：Reasearch and Development，1997，45（1）：79－83.

3 馮忠良，伍新春，姚梅林，王建敏著.教育心理學(xué)［M］.北京：人民教育出版社，2010：166.

4 盧家楣.心理學(xué)與教育［M］.上海：上海教育出版社，2011：115－145.

5 中華人民共和國教育部.全日制義物務(wù)教育理課程標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2011：8.